Тепловой расчет рабочего процесса дизеля. Расчет давления наддува дизеля. Выбор схемы воздухоснабжения дизеля, страница 3

                                                                                                     (1.30)

N_e = 1127,9×0,88 = 993 кВт,

h_e =0,444×0,88 = 0,391,

Часовой расход топлива дизелем, кг/ч

                                                 В_ч =b_eN_e,                                                   (1.31)

В_ч = 0,217×993 = 215,1 кг/ч.

Суммарный секундный расход воздуха дизелем, кг/с

                                     

где L¢₀ - теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг          топлива, кг/кг; L¢₀  = 14,5 кг/кг;

Расход воздуха, определяющий заряд цилиндра будет ниже суммарного расхода, так как часть воздуха  расходуется на продувку цилиндров

 

Секундный расход отработавших газов, кг/с

1.4.6 Определение мощности агрегатов наддува

Мощность, потребляемая компрессором, кВт

                                                    (1.35)

где R – универсальная газовая постоянная, кДж/(кг×К); R = 287,8 кДж/(кг×К);

Температура смеси Т_см, К, выпускных газов с наддувочным воздухом определятся из уравнения баланса теплоты

G_bS T_см mC_pсм = (G_bS - G_b)Т_s mC_ps + G_гT_b mC_pb.                       (1.36)

Приравняв mC_pb = mC_pсм, получим

где mC_pсм, mC_ps, mC_pb – средние молярные теплоемкости смеси, воздуха в ресивере и газов в точке “b” индикаторной диграммы; mC_ps,mC_pb определяются по формулам (1.16) и                                        (                                                 (1.17) для t_s и t_b;

mC_рs = 20,93+2,093·10^-3·67,5 =21,07 кДж/(кмоль×К);

Температура рабочего тела перед турбиной, К, с учетом теплоты на охлаждение

 T= Т_см – h_г(Т_см – Т¢_w),                                                 (1.38)

где   h_г – коэффициент, учитывающий теплоотвод в выпускной системе,              

h_г = 0,1 [14];

T¢_w – температура теплоносителя, охлаждающего выпускной коллектор,          

К; T¢_w = 340 К[14];

Т_т = 970,5- 0,1(970,5-340) = 907,4 К.

Перепад давления по турбине

 

где р_s/р_т – перепад давления по двигателю, обеспечивающий его продувку;

р_s/р_т = 1,25 [3];

Мощность турбины, кВт

где h_т – коэффициент полезного действия турбины; h_т = 0,75 [14];

1.4.7 Построение индикаторной диаграммы

Индикаторная диаграмма строится в координатах р-v. По значениям ранее вычисленных объемов и давлений на координатную плоскость наносится положение характерных точек индикаторной диаграммы.

Значения координат промежуточных точек процессов сжатия а-с и расширения z-b определяются по уравнениям политроп сжатия и расширения при заданных значениях текущего объема V.

           Политропа сжатия, МПа

                                                                                            (1.41)

Политропа расширения

Значение объема при заданном угле поворота коленчатого вала, м³

                                          V = V_c + F_п S,                                                    (1.43)

где F_п– площадь поршня, м²; F_п = 0,079 м².                                   

Значение хода поршня в зависимости от угла поворота коленчатого вала, м

                                     (1.44)

где j - текущее значение угла поворота коленчатого вала, град.

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.

  Таблица 2-Построение индикаторной диаграммы

Угол поворота коленчатого вала,град	Текущее значение цилиндра, м3	Давление в цилиндре в момент сжатия, МПа	Давление в цилиндре в момент расширения, МПа
0	0,0023	6,27	14,13
15	0,0028	4,61	10,62
30	0,0045	2,45	5,92
45	0,0070	1,32	3,33
60	0,0103	0,79	2,06
75	0,0138	0,52	1,40
90	0,0175	0,38	1,04
105	0,0209	0,29	0,83
120	0,0239	0,25	0,70
135	0,0263	0,21	0,62
150	0,0280	0,20	0,57
165	0,0291	0,19	0,54
180	0,0295	0,18	0,53